인켐스가 전고체 배터리의 필수 소재 ‘고체전해질’ 양산을 목전에 뒀다. 특히 기존 황화물계 고체전해질의 단점인 유해가스 문제를 개선한 대기안정형 황화물계 고체전해질이다.
김학수 인켐스 대표는 ‘배터리데이 2023’에서 “현재 대기안정형 황화물계 고체전해질 파일럿 생산라인 구축 마지막 단계에 있다”면서 “다음달 파일럿 생산라인 구축이 마무리 되면 황화물계 고체전해질을 연 70~100톤 정도 생산할 수 있는 규모를 갖추고 판매에 나설 것”이라고 말했다.
전고체 배터리는 액체 전해질을 고체로 대체한 배터리다. 현 리튬이온배터리 대비 에너지 밀도가 높고 화재 위험성이 낮아 차세대 배터리로 주목받는다.
동일 용량의 리튬이온 배터리와 비교해 부피를 4분의 1로 줄일 수 있고, 동일 부피에서는 전기차 주행 거리가 2~3배 더 길다. 전고체 배터리가 ‘꿈의 배터리’로 불리는 이유며, 고체 전해질은 전고체 배터리의 핵심 소재다.
전고체 배터리는 구성물질에 따라 황화물계, 산화물계, 고분자계로 나뉜다. 전기차에 탑재되는 중대형 배터리 용도로는 주로 황화물계가 시도된다. 황화물계 고체 전해질은 이온전도도가 높지만 공기 중 수분과 민감하게 반응해 인체에 치명적인 유해가스인 황화수소가 생성되는 단점이 있다.
인켐스는 황화수소 발생을 줄인 대기안정형 황화물계 고체전해질을 만드는 기술을 보유하고 있다. 유해가스를 제거할 수 있는 제조공정과 촉매에 관한 특허 기술을 기반으로 공정 최적화를 진행하고 있다고 설명했다.
김 대표는 “전고체전지가 자동차에 적용돼 상용화화려면 가장 중요한 소재인 고체전해질 상용화가 필요하다”면서 “황화물계 고체전해질을 상업적으로 이용하려면 황화수소 가스를 최대한 덜 발생시키면서 대기안정성을 확보하는 것이 굉장히 중요하다”고 강조했다.
그러면서 “최근 특허 동향을 살펴보면 황화수소 발생을 억제하는 대기안정형이면서 고이온전도성 황화물계 고체전해질 만드는 방향으로 초점이 맞춰지고 있다”며 “2027년 원천 특허는 만료되지만 일본 토요타 등에서 전고체 배터리 분야 많은 특허를 확보하고 있는 만큼 이를 회피하면서 독자적인 특허를 구축하는 것이 중요 과제”라고 말했다.
정현정 기자 iam@etnews.com
